CN103454632B - 一站固定式调频连续波双基地sar成像方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种一站固定式调频连续波双基地SAR成像算法，主要解决现有方法不能同时校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性的问题。其实现步骤是：（1）获取目标的两维时域回波信号，并计算其距离频域方位时间域回波信号；（2）根据距离频域方位时间域回波信号校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性；（3）对校正后的信号补偿剩余相位，并校正距离向距离徙动的空变性；（4）对距离向距离徙动空变性校正后的信号进行方位向脉冲压缩，并做方位向逆傅里叶变换得到目标时域图像。本发明具有能够同时校正方位向距离徙动空变性和方位调频率空变性以及实现效率高的优点，可用于一站固定式调频连续波双基地SAR的成像。

Description

一站固定式调频连续波双基地SAR成像方法

技术领域

本发明属于雷达技术领域，特别涉及合成孔径雷达成像技术中的一站固定式调频连续波双基地SAR的成像方法，可用于在调频连续波模式下的一站固定式双基地SAR的成像。

背景技术

调频连续波FMCW合成孔径雷达SAR结合连续波与合成孔径成像技术，具有结构简单、体积小、重量轻、能耗小、成本低、截获率低、抗干扰能力强等特点。调频连续波双基地SAR系统结合双基地雷达收发分置的结构特性，可避免单基SAR中应用FMCW信号时收发天线之间的干扰问题，兼顾双基地和FMCW雷达的优点，具有获取目标信息丰富、作用距离远、安全性、抗干扰性、抗截获性能好及高机动、高分辨等特点，因此结合FMCW信号和双基地雷达具有其天然的应用优势。

传统的脉冲SAR认为雷达是“一步一停”的工作方式，而调频连续波SAR不适用于这种工作方式，调频连续波SAR一直在发射信号，发射信号持续期间内雷达载机前进引起的多普勒频移不能忽略，这个多普勒频移会使目标的回波包络产生移动，影响图像的聚焦，应该予以补偿。

一站固定的双基地SAR是指只有一个基站运动，而另一个基站几乎静止的双基地SAR。由于一站固定的双基地SAR中简化了普通构型双基地SAR的一些问题如运动补偿和频谱推导等，因此一站固定的双基地SAR更易于实现。但由于一站固定的双基地SAR的接收机、发射机间存在着相对位置的变化，这种变化导致同一距离门内存在着不同的距离单元徙动RCM和方位调频率，即一站固定的双基地SAR在方位向是空变的，因此传统的基于方位向空不变的成像算法，如RD算法、CS算法、ωK算法均不适用于这类双基地SAR的成像问题。

文献“Frank H.Wong,Tat Soon YeoNew,Applications of Nonlinear Chirp Scaling inSAR Data Processing,IEEE Trans.On Geoscience and Remote Sensing,Vol.39,No.5,946-953,2001”中，提出了一种非线性变标方法来补偿方位调频率的空变性，但是这种方法是在二维时域中对回波信号进行校正处理，忽略了距离徙动沿方位向的变化，这在距离徙动沿方位向变化比较大的情况下将会引入更大的误差。

文献“Robert Wang,Otmar Loffeld,Yew Lam Neo,Holger Nies,Ingo Walterscheid,Thomas Espeter,Jens Klare,and Joachim H.G.Ender,Focusing Bistatic SAR Data inAirborne/Stationary Configuration,IEEE Trans.On Geoscience and Remote Sensing,Vol.48,No.1,452-464,2010”中提出的一种基于数据分块的方法，该方法将数据进行分块处理，虽然同时考虑了距离徙动沿方位向的变化和方位调频率沿方位向的变化，但是这种方法需要在每一个数据块内进行匹配滤波，运算量很大，且只适合方位向范围变化不大的情况。

发明内容

本发明的主要目的在于针对上述已有方法的不足，在非线性变标的基础上提出了一种一站固定式调频连续波双基地SAR成像处理方法，以避免由接收机、发射机间相对位置变化引起的方位空变性，补偿由雷达平台运动引起的多普勒频移，提高雷达成像的聚焦精度和处理效率。

为实现上述目的，本发明的处理方法包括如下步骤：

1）通过静态发射机向目标发出调频连续波的雷达信号，由动态的接收机接收雷达回波信号，并对该回波信号依次进行去调频和去剩余视频相位误差处理，得到目标的两维时域回波信号s(t_r,t_a)，其中，t_r是距离时间，t_a是方位时间；

2）将经过预处理的雷达回波信号s(t_r,t_a)用f_r等效代换t_r，再根据泰勒级数展开法展开化简，得到距离频域方位时间域的回波信号s₁(f_r,t_a)，其中，f_r是距离频率；

3）根据目标到雷达接收机和发射机的距离，构造空变性校正函数以对雷达回波信号中方位向距离徙动的空变性和方位调频率的空变性进行校正，得到校正后的新的距离频域方位时间域的回波信号：

s₂(f_r,t_a)＝s₁(f_r,t_a)·H₁(t_a)

其中，是求解得到的空变性校正函数的系数，v是接收机的运动速度，是等效波长，f_c是中心频率，是经过固定的发射机调制后的新的距离，t_n是目标的方位时间，d_0R和d_0T分别是目标到接收机和发射机的最短距离；

4）对空变性校正后的雷达回波信号进行方位向的傅里叶变换，得到两维频域回波信号：G(f_r,f_a)＝FFT_a{s₂(f_r,t_a)}，其中，f_a是方位频率；

5）根据步骤4）得到的两维频域回波信号G(f_r,f_a)，构造剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)：

$H_2(f_r,f_a)=\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^2}{f}_r\right)\exp (-j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^3}{f}_r^2)\exp \left[j2\mathrm{\π}{f}_a(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})\right],$

其中，c是光速，f_c是中心频率，K_r是发射信号的调频率，d₀＝d_0Rref+d_0Tref，是去调频时使用的参考距离，d_0Rref和d_0Tref分别是场景中心到接收机和发射机的最短距离；

6）利用剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)补偿雷达回波信号中的距离方位耦合相位误差和由雷达接收机的运动引起的多普勒频移误差，得到新的两维频域回波信号G₁(f_r,f_a)为：

G₁(f_r,f_a)＝G(f_r,f_a)·H₂(f_r,f_a)；

7）对经过剩余相位误差补偿后的雷达回波信号G₁(f_r,f_a)做逆Chirp-z变换，得到去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)；

8）根据去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)构造方位压缩函数以对雷达回波信号的方位向脉冲进行压缩，得到脉冲压缩以后的雷达回波信号：s₄(t_r,f_a)=s₃(t_r,f_a)·H₃(f_a)；

9）对脉冲压缩以后的雷达回波信号s₄(t_r,f_a)做方位向逆傅里叶变换，得到时域成像结果，并对该时域成像结果进行插值校正，获得目标图像。

本发明与现有技术相比具有以下优点：

a）现有的用于一站固定式双基地SAR的成像方法在两维时域对信号的方位空变性进行处理，忽略了距离徙动沿方位向的变化，而本发明在距离频域方位时域进行方位向空变性校正处理，使得校正方位向多普勒调频率空变性的同时，方位向距离徙动的空变性也得到校正。

b)现有的用于一站固定式双基地SAR的成像方法采用局部拟合的方法校正方位调频率的空变性，效率较低，而本发明与现有方法相比，仅仅改变了几步执行顺序，没有增加额外的运算量，并且由于没有采用局部拟合方法，而是根据接收机和发射机相对位置的变化，推导出了空变性校正函数的系数，因而计算效率更高，更利于实时成像的处理。

c)现有的用于一站固定式双基地SAR的成像方法采用数据分块的方法，降低了处理效率，并且只适合于方位向变化范围不大的情况下，而本发明不需要将数据分块处理，适合于方位向变化范围较大的情况。

附图说明

图1是本发明使用的系统结构图；

图2是本发明的实现流程图；

图3是本发明中使用的目标场景布置图；

图4是用不同方法对目标回波信号处理后的方位向包络图；

图5是本发明的成像仿真效果图。

具体实施方式

本发明使用的系统结构图如图1所示，其中接收机是安装在运动的飞机平台上，发射机是安装在固定的铁塔平台上，飞机运动的方向是方位向，与该方向垂直的方向是距离向。

参照图2，本发明的实现步骤如下：

步骤1，获取目标的两维时域回波信号。

1.1）通过静态发射机向目标发出调频连续波的雷达信号，由动态的接收机接收雷达回波信号；

1.2）对雷达接收机接收到的回波信号依次进行去调频和去剩余视频相位误差处理，得到目标的两维时域回波信号为：

$s(t_r,t_a)={\mathrm{\σ}}_n\·w_r(t_r-\frac{d_0}{c})w_a\left(t_a\right)\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}{K}_r}{c}(t_r-\frac{d_0}{c})d_{\mathrm{\Δ}}-j\frac{2\mathrm{\π}{f}_c}{c}{d}_{\mathrm{\Δ}}],$

其中，σ_n为点目标的反射系数，t_r是距离时间，t_a是方位时间，w_r(·)和w_a(·)分别是距离时间窗和方位时间窗，d₀＝d_0Rref+d_0Tref，是去调频时使用的参考距离，d_0Rref和d_0Tref分别是场景中心到接收机和发射机的最短距离，K_r是发射信号的调频率，c是光速，f_c是中心频率，d_Δ＝d_R+d_T-d₀，是目标到接收机的瞬时斜距，d_0R和d_0T分别是目标到接收机和发射机的最短距离，是目标到发射机的距离，v是接收机的运动速度，t_n是目标的方位时间。

步骤2，获取距离频域方位时间域回波信号。

2.1）设距离频率f_r＝K_r(t_r-d₀c)；

2.2）由步骤2.1）得到距离时间用该表达式对步骤1.2）中经过预处理的雷达回波信号s(t_r,t_a)中的距离时间t_r做等效代换，得到距离频域方位时间域的雷达回波信号s₀(f_r,t_a)为：

$s_0(f_r,t_a)={\mathrm{\σ}}_n\·w_{\mathrm{rl}}\left(f_r\right)\·w_a\left(t_a\right)\·\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}(f_r+f_c)}{c}(d_R+d_T-d_0)],$

其中，w_r1(·)是距离频谱的包络，

2.3）将步骤2.2）中目标到接收机的瞬时距离d_R用泰勒级数展开法展开，得到它的泰勒展开式d_R1：

$d_{R1}\≈d_{0R}+\frac{v^2}{{2d}_{0R}}{(t_a-t_n)}^2+\frac{v({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}{\sqrt{d_{0R}^2+{({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}^2}}{t}_r;$

2.4）用步骤2.3）中得到的d_R1等效代换距离频域方位时间域的雷达回波信号s₀(f_r,t_a)中的d_R，得到化简后的距离频域方位时间域的雷达回波信号s₁(f_r,t_a)为：

s₁(f_r,t_a)＝σ_n·w_r1(f_r)w_a(t_a)exp[-jπK_a(t_a-t_n)²]

$\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}(f_r+f_c)}{c}(d_{0R1}+\frac{v({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}{\sqrt{d_{0R}^2+{({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}^2}}(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})+d_{0T}-d_0)],$

其中， $K_a=\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R}}$ 是方位调频率， ${\mathrm{\λ}}_e=\frac{c}{(f_c+f_r)}$ 是等效波长， $d_{0R1}=d_{0R}+\frac{v^2{t}_n^2}{{2d}_{0T}}$ 是经过固定的发射机调制后的新的距离。

步骤3，校正雷达回波信号中方位向距离徙动的空变性和方位调频率的空变性。

由于一站固定式双基地SAR系统中固定的发射机和运动的接收机之间存在相对位置的变化，这会使得不同方位位置的目标落在同一距离门内，而这样的目标的回波信号的方位调频率和距离徙动都是不同的，因此在进行目标方位脉冲压缩以前需要对回波信号进行校正，其实现步骤如下：

3.1）根据目标到接收机和发射机的距离，构造空变性校正函数其中α是待求解的空变性校正函数的系数；

3.2）利用空变性校正函数H₁(t_a)对距离频域方位时间域的雷达回波信号s₁(f_r,t_a)进行校正，得到校正后的新的距离频域方位时间域的雷达回波信号：

$s_2(f_r,t_a)=s_1(f_r,t_a)\·H_1\left(t_a\right)$

$={\mathrm{\σ}}_n\·w_{r1}\left(f_r\right)w_a\left(t_a\right)\exp [-\mathrm{j\π}{K}_{\mathrm{aref}}{(t_a-t_n)}^2]\exp \left[\mathrm{j\π\α}(t_a^4-{6t}_n^4{(t_a-t_n)}^2)\right],$

$\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}(f_r+f_c)}{c}(d_{0R1}+\frac{v({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}{\sqrt{d_{0R}^2+{({\mathrm{vt}}_a-{\mathrm{vt}}_n)}^2}}(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})+d_{0T}-d_0)]$

该回波信号就是经过空变性校正后的回波信号，其中，为校正后的参考方位调频率。在该回波信号中空变性校正函数的系数α是一个待求的未知量，这个未知量需要根据空变性校正前的方位调频率K_a和校正后的参考方位调频率K_aref进行求解；

3.3）根据 $K_{\mathrm{aref}}=K_a-6{\mathrm{\αt}}_n^2,$ 得到校正函数的系数 $\mathrm{\α}=\frac{K_a-K_{\mathrm{aref}}}{6t_n^2};$

3.4）根据步骤2.4）中的利用空变性校正之后的参考方位调频率与经过发射机调制后的距离d_0R1处的方位调频率相同的特性，即得到校正函数的系数：

$\mathrm{\α}=\frac{K_a-K_{\mathrm{aref}}}{{6t}_n^2}=\frac{1}{{6t}_n^2}(\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R}}-\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}})=\frac{1}{{6t}_n^2}(\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e(d_{0R1}-v^2{t}_n^2/{2d}_{0T})}-\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}}).$

$=\frac{1}{{6t}_n^2}(\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}}+\frac{v^4}{{2\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}^2{d}_{0T}}{t}_n^2-\frac{v^2}{{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}})=\frac{1}{{6t}_n^2}\left(\frac{v^4}{{2\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}^2{d}_{0T}}{t}_n^2\right)=\frac{v^4}{12{\mathrm{\λ}}_e{d}_{0R1}^2{d}_{0T}}$

步骤4，获取目标的两维频域回波信号。

对步骤3.2）得到的空变性校正后的雷达回波信号s₂(f_r,t_a)进行方位向的傅里叶变换，得到目标的两维频域回波信号：

$G(f_r,f_a)={\mathrm{\σ}}_n\·w_{r1}\left(f_r\right)w_{a1}\left(f_a\right)\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}(f_r+f_c)}{c}(d_{0R1}+d_{0T}-d_0)]$

$\exp \left[{\mathrm{j\π\αt}}_n^4\right]\exp [-j2\mathrm{\π}{f}_a(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})],$

$\exp [-j2\mathrm{\π}(t_n-2\mathrm{\α}{t}_n^3)f_a]\exp \left[\mathrm{j\π}\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{(f_c+f_r)v^2}{f}_a^2\right]$

其中，w_a1(·)是方位频谱的包络；

步骤5，根据目标的两维频域回波信号，构造剩余相位补偿函数。

5.1）将步骤4中的两维频域回波信号G(f_r,f_a)，在f_r/f_c＝0处用泰勒展开法进行二阶泰勒展开为：

$G_{\mathrm{tl}}(f_r,f_a)=w_{r1}\left(f_r\right)w_{a1}\left(f_a\right)\exp [-j\frac{2\mathrm{\π}{f}_r}{c}(d_{\mathrm{bi}0}-d_0)]$

$\exp [-j2\mathrm{\π}(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)f_a]\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{f_a{v}^2}{f}_a^2\right),$

$\exp (-j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}{f}_a^2}{v^2{f}_c^2}{f}_r)\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}{f}_a^2}{v^2{f}_c^3}{f}_r^2\right)\exp \left[{-j2\mathrm{\πf}}_a(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})\right]$

该回波中的最后三项即为需要去除的剩余相位，其中最后一项是由于发射机的运动引起的多普勒频移，剩下的两项是距离方位的耦合相位，d_bi0＝d_0R1+d_0T是目标到接收机的最短距离与目标到发射机的距离之和；

5.2）根据步骤5.1）中的回波信号G_tl(f_r,f_a)构造剩余相位补偿函数：

$H_2(f_r,f_a)=\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^2}{f}_r\right)\exp (-j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^3}{f}_r^2)\exp \left[{j2\mathrm{\πf}}_a(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})\right].$

步骤6，校正雷达回波信号中距离方位的耦合相位和多普勒频移。

利用剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)补偿雷达回波信号中的距离方位耦合相位误差和由雷达接收机的运动引起的多普勒频移误差，得到新的两维频域回波信号：

$G_1(f_r,f_a)=G_{\mathrm{tl}}(f_r,f_a)\·H_2(f_r,f_a)$

$=w_{r1}\left(f_r\right)w_{a1}\left(f_a\right)\exp [-j\frac{{2\mathrm{\πf}}_r}{c}(d_{\mathrm{bi}0}-d_0+p(d_{0R1}-d_{0\mathrm{Rref}}))].$

$\mathrm{\π}(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)f_a\left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{f_c{v}^2}{f}_a^2\right)$

其中，λ=c/f_c是载波波长，回波信号中指数项的第一项即使距离徙动项，对于不同的d_0R1距离徙动不同，这就是距离徙动沿距离向的空变性；

步骤7，校正雷达回波信号中距离徙动沿距离向的空变性。

7.1）对步骤6的d_bi0-d₀和d_0R1-d_0Rref线性拟合可以得到d_bi0-d₀＝q(d_0R1-d_0Rref)，代入到G₁(f_r,f_a)中得到新的回波信号：

$G_{1f}(f_r,f_a)=w_{r1}\left(f_r\right)w_{a1}\left(f_a\right)\exp \left({\mathrm{j\Φ}}_{\mathrm{RCM}}\right)\exp [-j2\mathrm{\π}(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)f_a]\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{f_c{v}^2}{f}_a^2\right)$

其中，q是d_bi0-d₀和d_0R1-d_0Rref的拟合系数，是距离徙动项；

7.2）根据步骤7.1）中的结果进行逆Chirp-z变换，得到距离向距离徙动空变性校正后的回波信号

$s_3(t_r,f_a)={\∫G}_{1f}(f_r,f_a)\·\exp (-j2\mathrm{\π}(1+\mathrm{qp})f_r{t}_r){\mathrm{df}}_r$

$=p_r(t_r-\frac{d_{0R1}-d_{\mathrm{bi}0\mathrm{ref}}}{c})w_a\left(f_a\right)\exp [-j2\mathrm{\π}(t_n-2\mathrm{\α}{t}_n^3)f_a]\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{f_c{v}^2}{f}_a^2\right),$

其中，p_r是距离向的脉冲冲激响应，为sinc函数。

步骤8，对雷达回波信号的方位向脉冲进行压缩。

8.1）根据距离向距离徙动空变性校正后的信号s₃(t_r,f_a)，构造方位压缩函数：

$H_3\left(f_a\right)=\exp (-j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0R1}}{f_c{v}^2}{f}_a^2);$

8.2）利用方位压缩函数H₃(f_a)对雷达回波信号s₃(t_r,f_a)的方位向脉冲进行压缩，得到脉冲压缩以后的雷达回波信号：

$s_4(t_r,f_a)=s_3(t_r,f_a)\·H_3\left(f_a\right)$

$=p_r(t_r-\frac{d_{0R1}-d_{\mathrm{bi}0\mathrm{ref}}}{c})w_{a1}\left(f_a\right)\exp [-j2\mathrm{\π}(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)f_a].$

步骤9，获取目标时域图像。

9.1）对脉冲压缩后的雷达回波信号s₄(t_r,f_a)做方位向逆傅里叶变换，得到时域成像结果 $s_5(t_a,t_r)=p_r(t_r-\frac{d_{\mathrm{bi}0}-d_0}{c})\·p_a(t_a-(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)),$ 其中，p_r和p_a分别是距离向和方位向的脉冲冲激响应，均为sinc函数；

9.2）对步骤9.1）得到的时域成像结果进行插值校正，获得目标图像。

本发明的效果通过以下仿真实验进一步说明：

1.仿真条件：

发射机和接收机的平台参数按照下表中的参数进行设置：

按图3所示放置五个点目标O,A,B,C,D，并对其雷达回波信号进行仿真处理。

2.仿真内容：

采用现有的RD算法和本发明方法对放置的五个点目标O, A,B,C,D的雷达回波信号进行成像仿真，得到的方位向包络结果如图4，得到本发明的插值校正前时域成像结果如图5。其中图4（a）是使用现有的RD算法处理后得到的点目标B的方位向包络图，图4（b）是采用本发明的处理方法处理后得到的点目标B的方位向包络图。

由图4中图(a)可以看出使用现有的RD算法得到的信号的峰值旁瓣比PSLR=-10.4dB，由图(b)可以看出使用本发明的方法得到的信号的峰值旁瓣比PSLR=-13.1dB，采用本发明的方法降低了峰值旁瓣比和积分旁瓣比，因此采用本发明得到了更好的聚焦效果。

由图5可以看出，发射机固定使得目标O和目标A，B落在同一距离门内，使用本发明的处理方法校正了其距离徙动和方位调频率的方位空变性，得到了很好的聚焦效果。

Claims (2)

1.一站固定式调频连续波双基地SAR成像方法，包括如下步骤：

1)通过静态发射机向目标发出调频连续波的雷达信号，由动态的接收机接收雷达回波信号，并对该回波信号依次进行去调频和去剩余视频相位误差处理，得到目标的两维时域回波信号s(t_r,t_a)，其中，t_r是距离时间，t_a是方位时间；

2)将经过预处理的雷达回波信号s(t_r,t_a)用f_r等效代换t_r，再根据泰勒级数展开法展开化简，得到距离频域方位时间域的回波信号s₁(f_r,t_a)，其中，f_r是距离频率；

3)根据目标到雷达接收机和发射机的距离，构造空变性校正函数以对雷达回波信号中方位向距离徙动的空变性和方位调频率的空变性进行校正，得到校正后的新的距离频域方位时间域的回波信号：

s₂(f_r,t_a)＝s₁(f_r,t_a)·H₁(t_a)

其中，是求解得到的空变性校正函数的系数，v是接收机的运动速度， ${\mathrm{\λ}}_e=\frac{c}{(f_c+f_r)}$ 是等效波长，f_c是中心频率， $d_{0R1}=d_{0R}+v^2{t}_n^2/{2d}_{0T}$ 是经过固定的发射机调制后的新的距离，t_n是目标的方位时间，d_0R和d_0T分别是目标到接收机和发射机的最短距离；

4)对空变性校正后的雷达回波信号进行方位向的傅里叶变换，得到两维频域回波信号：G(f_r,f_a)＝FFT_a{s₂(f_r,t_a)}，其中，f_a是方位频率；

5)根据步骤4)得到的两维频域回波信号G(f_r,f_a)，构造剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)：

$H_2(f_r,f_a)=\exp \left(j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^2}{f}_r\right)\exp (-j\frac{{\mathrm{\πcd}}_{0\mathrm{Rref}}{f}_a^2}{v^2{f}_c^3}{f}_r^2)\exp \left[{j2\mathrm{\πf}}_a(\frac{f_r}{K_r}+\frac{d_0}{c})\right],$

其中，c是光速，f_c是中心频率，K_r是发射信号的调频率，d₀＝d_0Rref+d_0Tref，是去调频时使用的参考距离，d_0Rref和d_0Tref分别是场景中心到接收机和发射机的最短距离；

6)利用剩余相位补偿函数H₂(f_r,f_a)补偿雷达回波信号中的距离方位耦合相位误差和由雷达接收机的运动引起的多普勒频移误差，得到新的两维频域回波信号G₁(f_r,f_a)为：

G₁(f_r,f_a)＝G(f_r,f_a)·H₂(f_r,f_a)；

7)对经过剩余相位误差补偿后的雷达回波信号G₁(f_r,f_a)做逆Chirp-z变换，得到去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)；

8)根据去除距离向距离徙动空变性的回波信号s₃(t_r,f_a)构造方位压缩函数以对雷达回波信号的方位向脉冲进行压缩，得到脉冲压缩以后的雷达回波信号：s₄(t_r,f_a)＝s₃(t_r,f_a)·H₃(f_a)；

9)对脉冲压缩以后的雷达回波信号s₄(t_r,f_a)做方位向逆傅里叶变换，得到时域成像结果，并对该时域成像结果进行插值校正，获得目标图像。

2.根据权利要求1所述的一站固定式调频连续波双基地SAR成像方法，其中，步骤9)所述的对脉冲压缩以后的雷达回波信号s₄(t_r,f_a)做方位向逆傅里叶变换，按如下步骤进行：

$s_5(t_a,t_r)={\mathrm{IFFT}}_a\left\{s_4(t_r,f_a)\right\}=p_r(t_r-\frac{d_{\mathrm{bi}0}-d_0}{c})\·p_a(t_a-(t_n-{2\mathrm{\αt}}_n^3)),$

其中，p_r和p_a分别是距离向和方位向的脉冲冲激响应，均为sinc函数，d_bi0是目标到接收机的最短距离与目标到发射机的距离之和。